DE102008012342A1 - medicine system - Google Patents

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Abstract

Ein Medizinsystem (2) umfasst ein elektromagnetisches Navigationssystem (6), eine Patientenliege (4) zur Aufnahme eines Patienten während einer durch das Navigationssystem (6) gestützten medizinischen Maßnahme und mindestens eine an einer definierten Ortsposition (P1-7) in die Patientenliege (4) integrierte Feldspule (18) des Navigationssystems (6).A medical system (2) comprises an electromagnetic navigation system (6), a patient couch (4) for receiving a patient during a medical measure supported by the navigation system (6) and at least one at a defined spatial position (P1-7) in the patient couch (4 ) integrated field coil (18) of the navigation system (6).

Description

Die Erfindung betrifft ein Medizinsystem mit einem elektromagnetischen Navigationssystem.The The invention relates to a medical system with an electromagnetic Navigation system.

Heutige Medizinsysteme sind teilweise navigationsgestützt. Für derartige Systeme bzw. navigationsgestützte medizinische Maßnahmen an einem Patienten stehen heute optische und elektromagnetische Navigationssysteme zur Verfügung. Die elektromagnetischen Systeme bestehen in der Regel aus drei verschiedenen Komponenten: Ein Feldgenerator dient zur Erzeugung eines bekannten elektromagnetischen Feldes. Verschiedene Sensorspulen dienen der eigentlichen Ortsbestimmung eines Objekts – z. B. des Patienten und eines Instruments-, welches die Sensorspule trägt. In den Sensorspulen wird vom Feldgenerator ein Magnetfeld induziert, aus dem dann die Position der Sensorspule in Relation zum Feldgenerator berechnet wird. Ein Kontrollsystem überwacht die gesamten Vorgänge im Navigationssystem und führt entsprechend Ortsberechnungen und eine Ergebnisausgabe an einer geeigneten Schnittstelle durch.today Medical systems are partially navigation-based. For such systems or navigation-based medical activities On a patient today are optical and electromagnetic Navigation systems available. The electromagnetic systems usually consist of three different ones Components: A field generator is used to generate a known one electromagnetic field. Different sensor coils are used actual location of an object - z. B. the patient and a Instrument- carrying the sensor coil. In the sensor coils is from the field generator induces a magnetic field, from which then the position the sensor coil is calculated in relation to the field generator. One Control system monitors the entire processes in the navigation system and leads according to location calculations and a result output at one suitable interface through.

Bei Verwendung eines elektromagnetischen Navigationssystems im medizinischen Umfeld wird dieses in der Regel zusammen mit einem bildgebenden System eingesetzt. Die optimale Positionierung des Feldgenerators stellt hierbei ein bisher nicht bestmöglich gelöstes Problem dar. Die für das Navigationssystem nutzbare Reichweite des Feldgenerators bzw. dessen Feldspule überdeckt nämlich etwa einem Raumwürfel von nur ca. 50 cm Kantenlänge. Insbesondere ist hierbei das optimale Verhältnis von Magnetfeldstärke zu Positionsgenauigkeit von größter Bedeutung. Die Positionsgenauigkeit hängt dabei entscheidend von der Position des Feldgenerators im medizinischen Umfeld, z. B. relativ zum Bildgebungssystem, Patienten und den verwendeten Instrumenten ab.at Use of an electromagnetic navigation system in the medical This environment is usually associated with an imaging environment System used. The optimal positioning of the field generator This represents a problem that has not yet been solved in the best possible way. The one for the navigation system usable range of the field generator or its field coil covered namely about a cubic space of only about 50 cm edge length. Especially Here is the optimal ratio of magnetic field strength to position accuracy of the utmost importance. The position accuracy depends in the process critical of the position of the field generator in the medical field Environment, z. Relative to the imaging system, patients and the one used Instruments.

Bekannt sind heute Feldgeneratoren als ”stand-alone-Systeme”, welche bei einer medizinischen Maßnahme, also beispielsweise einer Diagnose, Biopsie oder Operation, in der Nähe des zu beobachtenden Bereiches, also des ”volume of interest” positioniert werden. Die Feldgeneratoren werden daher beispielsweise unter, seitlich oder oberhalb einer Patientenliege, in der Regel an einem verstellbaren Arm, befestigt. Hierdurch wird jedoch meist die Zugänglichkeit zum Patienten erschwert und damit die Akzeptanz elektromagnetischer Navigationssysteme reduziert.Known Today, field generators are called "stand-alone systems" which in a medical procedure, So for example, a diagnosis, biopsy or surgery, in the Near the to be observed, ie the "volume of interest" become. The field generators are therefore below, for example, laterally or above a patient couch, usually on an adjustable arm, attached. As a result, however, access to the patient is usually made more difficult thus reducing the acceptance of electromagnetic navigation systems.

Da das Navigationssystem in der Regel klinisch bei einer Patientenbehandlung im sterilen Bereich angewendet wird, z. B. bei einer Punktion einer verdächtigen Struktur zur Biopsie und mikroskopischen Diagnostik, muss daher neben der Zugänglichkeit des Operations- bzw. Interventionsfeldes auch die Sterilität des Navigationssystems, insbesondere des Feldgenerators sichergestellt werden. Heute sind hierfür aufwändige sterile Abdeckungen, welche zum Teil sogar spezifisch für die jeweiligen Feldgenerator-Hardwarekomponenten vorhanden sein müssen, erforderlich. Dies führt zu einer weiter eingeschränkten Flexibilität bei der Nutzung des Navigationssystems und zu zeitlichen Verzögerungen durch das erforderliche sterile Abdecken.There the navigation system usually clinically in a patient treatment is used in the sterile field, for. B. at a puncture of a suspect Structure for biopsy and microscopic diagnosis, must therefore next to the accessibility the surgical or intervention field also the sterility of the navigation system, in particular the field generator can be ensured. Today are therefor complex sterile covers, some of which are specific to the particular field generator hardware components must be present required. this leads to to a more limited flexibility when using the navigation system and to delays due to the required sterile covering.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Medizinsystem mit elektromagnetischem Navigationssystem anzugeben.task The present invention is an improved medical system specify with electromagnetic navigation system.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Medizinsystem, welches ein elektromagnetisches Navigationssystem und eine Patientenliege zur Aufnahme eines Patienten während einer medizinischen Maßnahme enthält, wobei die medizinische Maßnahme durch das Navigationssystem gestützt ist. Erfindungsgemäß ist mindestens eine Feldspule des Navigationssystems an einer definierten Ortsposition in die Patientenliege integriert. Unter einer definierten Ortsposition ist eine solche zu verstehen, deren tatsächlicher aktueller Ort an der Patientenliege dem Navigationssystem jederzeit bekannt ist. Wegen der o. g. geringen Reichweite des Feldgenerators bzw. dessen Feldspule, ist durch die Integration in die Patientenliege die Feldspule sehr nahe am Patienten positioniert, ohne hierbei zusätzlich störend Raum in der Umgebung des Patienten einzunehmen. Der Zugang zum Patienten ist verbessert. Hierdurch ergibt sich ein verbesserter Arbeitsablauf bzw. Workflow bei der medizinischen Maßnahme und dadurch eine kürzere Eingriffszeit für den Patienten. Da das Navigationssystem bzw. dessen Feldspule in der Patientenliege integriert ist, kann dies steril erfolgen, ohne hierzu mit speziellen Abdeckungen arbeiten zu müssen. Das Kontaminationsrisiko für den Patienten mit verbundenen medizinischen Komplikationen, wie z. B. Wundinfekten, ist durch die verbesserte Sterilität vermindert. Da die Feldspule bereits in der Patientenliege integriert ist, ergibt sich auch eine kürzere Vorbereitungszeit für die medizinische Maßnahme, da Feldgenerator bzw. Feldspule nicht erst entsprechend platziert werden müssen.The Task is solved through a medical system, which is an electromagnetic navigation system and a patient couch for receiving a patient during a medical measure contains taking the medical measure through the navigation system supported is. According to the invention is at least a field coil of the navigation system at a defined location position integrated into the patient bed. Under a defined location is to be understood as one whose actual current place on the Patient couch the navigation system is always known. Because of the o. g. short range of the field generator or its field coil, is the integration into the patient bed, the field coil very Positioned close to the patient, without doing additionally disturbing space in the area of the To take patients. Access to the patient is improved. This results in an improved workflow or workflow in the medical procedure and thereby a shorter one Intervention time for the patient. Since the navigation system or its field coil in The patient bed is integrated, this can be done sterile, without To work with special covers. The risk of contamination for the Patients with associated medical complications, such as B. wound infections, is reduced by the improved sterility. Because the field coil is already integrated in the patient bed, also results in a shorter Preparation time for the medical procedure, because field generator or field coil not first placed accordingly Need to become.

Um das Medizinsystem im Sinne eines optimierten Workflows während der medizinischen Maßnahme auszugestalten, sind zwei Alternativen für die Anordnung der Feldspule an der Patientenliege möglich:
In der ersten Alternative wird die Feldspule ortsfest in der Patientenliege integriert, d. h. dass z. B. bereits bei der Herstellung der Patientenliege die Feldspule einmalig an einem vorbestimmten bzw. bekannten Ort der Liege angeordnet wird und fortan an diesem Ort verbleibt. Dieser Ort ist somit auch dem Navigationssystem als definierte Ortsposition relativ zur Liege und damit einem darauf ruhenden Patienten bekannt.In order to design the medical system in the sense of an optimized workflow during the medical procedure, two alternatives are possible for the arrangement of the field coil on the patient couch:
In the first alternative, the field coil is integrated stationary in the patient bed, ie that z. B. already in the preparation of the patient bed, the field coil is arranged once at a predetermined or known location of the bed and henceforth remains at this location. This location is therefore also the navigation system as a defined spatial position relative to Lie ge and thus a patient resting on it known.

In einer zweiten alternativen Ausführungsform des Medizinsystems ist die Feldspule unterhalb einer Tischebene der Patientenliege verschiebbar angeordnet. Die Verschiebung erfolgt hierbei in der Regel parallel zur Tischebene. Die Feldspule bildet damit eine verschiebbare Einheit unterhalb des Tisches, wobei die Verschiebbarkeit z. B. durch ein Schienensystem realisiert wird. Diese Variante bietet den Vorteil, dass die Feldspule an eine optimale Position unterhalb des Patienten, abhängig von den aktuellen Gegebenheiten, wie Größe und Lage des Patienten oder sonstigen im Medizinsystem verwendeten medizinischen Geräten, angepasst werden kann. Da auch für diese Alternative die Position der Feldspule eine definierte Ortsposition für das Navigationssystem sein muss, muss das Navigationssystem über den tatsächlichen aktuellen Ort der Feldspule zu jeder Zeit informiert sein. Auch hierfür existieren Alternativen:
Eine erste Alternative hierfür stellt eine Ausführungsform eines Medizinsystems dar, welches ein Positionserfassungssystem zur Ermittlung der Position der Feldspule relativ zur Patientenliege enthält. Ein derartiges Positionserfassungssystem kann z. B. Wegesensoren enthalten, welche die aktuelle Verschiebeposition der Feldspule erfassen, z. B. Richtungen x und y, parallel zur Tischebene, also der Ebene der Liegenoberfläche.In a second alternative embodiment of the medical system, the field coil is displaceably arranged below a table plane of the patient bed. The shift is done here usually parallel to the table level. The field coil thus forms a movable unit below the table, wherein the displaceability z. B. is realized by a rail system. This variant offers the advantage that the field coil can be adapted to an optimal position below the patient, depending on the current conditions, such as the size and position of the patient or other medical devices used in the medical system. Since the position of the field coil must be a defined spatial position for the navigation system for this alternative, the navigation system must be informed about the actual current location of the field coil at all times. There are also alternatives for this:
A first alternative for this is an embodiment of a medical system which contains a position detection system for determining the position of the field coil relative to the patient couch. Such a position detection system can, for. B. path sensors, which detect the current displacement position of the field coil, z. B. directions x and y, parallel to the table plane, ie the plane of the couch surface.

Eine alternative Möglichkeit zur Ortsbestimmung der Feldspule an der Patientenliege ist eine ortsfest am Patiententisch angeordnete Empfängerspule des Navigationssystems. Da vom Navigationssystem stets eine Relativposition zwischen Empfängerspule und Feldspule ermittelbar ist, ist die Position der Feldspule vom Navigationssystem selbst ermittelbar, wenn die Absolutposition der Empfängerspule am Patiententisch bekannt ist. Diese stellt somit eine Referenzposition dar.A alternative possibility to determine the location of the field coil on the patient bed is a fixed at the patient table arranged receiver coil of the navigation system. Since the navigation system always a relative position between the receiver coil and field coil is determined, the position of the field coil of Navigation system itself can be determined if the absolute position of the Receiver coil on Patient table is known. This thus represents a reference position represents.

Für den Fall einer relativ zur Patientenliege verschiebbaren Feldspule enthält in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung das Medizinsystem eine Positionierungseinheit. Diese dient der Erfassung der Ortsposition von anderen Komponenten des Medizinsystems, die mit der Patientenliege während der Maßnahme zusammenwirken. Dies können z. B. ein oder mehrere Bildgebungssysteme, Therapieeinheiten o. ä. sein. Die Positioniereinheit dient weiterhin zur Ermittlung einer geeigneten Position der Feldspule relativ zur Patientenliege, die die ermittelten Ortspositionen der anderen Komponenten berücksichtigt. So wird sämtliches zusätzliches im Medizinsystem verwendetes Equipment berücksichtigt, und eine entsprechend geeignete Position der Feldspule gefunden, bei der diese z. B. möglichst wenig von der Eisenmasse der Komponenten beeinflusst wird oder eine entsprechende Bildgebung stört.In the case a movable relative to the patient bed field coil contains in one another embodiment In the invention, the medical system is a positioning unit. These is used to capture the spatial position of other components of the Medical system interacting with the patient bed during the procedure. This can z. B. one or more imaging systems, therapy units o. Ä. Be. The positioning unit further serves to determine a suitable Position of the field coil relative to the patient bed, which determined the Locations of other components considered. This is how it all becomes additional equipment used in the medical system, and one accordingly found suitable position of the field coil, in which this z. B. as possible little is influenced by the iron mass of the components or one corresponding imaging bothers.

Die Position der Feldspule kann hierbei manuell oder automatisch, handbetrieben, elektrisch oder pneumatisch verändert bzw. verschoben werden. Das Medizinsystem enthält daher in einer vorteilhaften Ausgestaltung eine Verstelleinheit zur Veränderung der Position der Feldspule relativ zur Patientenliege. Eine derartige Verschiebung kann auch z. B. automatisch motorisch entsprechend einer erkannten Verschiebung des OP-Gebiets erfolgen, so dass der Feldgenerator bzw. die Feldspule sich immer automatisch in der optimalen Position befindet. Eine derartige Erkennung kann z. B. anhand der Position von Sensorspulen erfolgen, welche am Operationsgebiet, also am Patienten befestigt sind.The Position of the field coil can be manually or automatically, manually operated, changed electrically or pneumatically or be moved. The medical system therefore contains in an advantageous Embodiment an adjusting unit for changing the position of the field coil relative to the patient bed. Such a shift can also z. B. automatically by motor according to a detected shift the surgical area, so that the field generator or field coil always automatically is in the optimal position. Such a detection can z. B. based on the position of sensor coils, which at the operating area, So attached to the patient.

Insbesondere für fest in die Patientenliege integrierte Feldspulen kann das Medizinsystem mehrere Feldspulen enthalten, welche derart in der Patientenliege angeordnet bzw. verteilt sind, dass die von diesen erzeugten Felder gemeinsam den gesamten der Patientenliege zugeordneten Raumbereich überdecken, der von einem auf der Liege gelagerten Patienten einnehmbar ist. Die Feldspulen können so also den gesamten Liegenbereich für sämtliche denkbaren Patienten abdecken und müssen daher auch nicht verschoben werden. Auch muss der Patient auf der Patientenliege nicht zu einer Feldspule hin verlagert werden.Especially for fixed in the patient bed integrated field coils, the medical system contain multiple field coils, which in the patient couch are arranged or distributed that the fields generated by these together cover the entire space allocated to the patient couch, which is ingestible by a patient stored on the couch. The field coils can so the entire couch area for all conceivable patients cover and need therefore not be moved. Also, the patient must be on the Patient couch should not be moved to a field coil out.

Das Medizinsystem kann ein mit der Patientenliege zusammenwirkendes Bildgebungssystem enthalten. In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die Feldspulen in der Patientenliege dann an einem Ort angeordnet, der sich außerhalb desjenigen Bereiches der Patientenliege befindet, welcher durch das Bildgebungssystem abbildbar ist. Dies können z. B. die Eckpunkte der Liege oder der Ort der die Patientenliege tragenden Säule sein. Hierdurch ergibt sich eine verbesserte Kombination navigierter Maßnahmen am Patienten mit intraoperativer Bildgebung.The Medical system can interact with the patient bed Imaging system included. In a further advantageous embodiment The field coils in the patient bed are then attached to the invention a place located outside of that area the patient bed is located, which through the imaging system can be mapped. This can z. As the corner points of the bed or the place of the patient bed be a supporting pillar. This results in an improved combination of navigated measures on the patient with intraoperative imaging.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können bei Vorhandensein des o. g. Bildgebungssystems an diesem eine oder mehrere zusätzliche Feldspulen des Navigationssystems ortsfest bzw. in bekannter Relativposition zum Bildgebungssystem angeordnet sein. Die genannten Feldspulen werden dabei am Navigationssystem kabellos oder per Kabel angeschlossen und müssen dabei eine bekannte Relativposition zu den vom Bildgebungssystem erzeugten Bildern aufweisen. Somit ist dann auch die Position des Bildgebungssystems und damit der von diesem erzeugten Bilder im Koordinatensystem der Patientenliege bekannt.In a further advantageous embodiment of the invention can at Presence of the o. G. Imaging system at this one or more additional Field coils of the navigation system stationary or in known relative position be arranged to the imaging system. The mentioned field coils are connected to the navigation system wirelessly or by cable and must doing a known relative position to that of the imaging system have generated images. Thus, then the position of the Imaging system and thus the images generated by this in the Coordinate system of the patient bed known.

Sind Teile der Patientenliege ferromagnetisch, so beeinflussen diese die von der Feldspule erzeugten Felder bzw. die Genauigkeit des Navigationssystems. Derartige metallische Komponenten sind jedoch für eine gegebene Liege bekannt und können beispielsweise in das Navigationssystem, z. B. per FEM-Simulation, eingerechnet werden oder durch eine einmalige Kalibriermessung nach Fertigstellung der Liege entsprechend tabellarisch berücksichtigt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch die Patientenliege zumindest in einem Teil des wirksamen Feldes aus nicht ferromagnetischem Material gefertigt. Das wirksame Feld ist der Raumbereich des Feldes der Feldspule, der für das Navigationssystem nutzbar ist, in dem also ausreichende Feldstärken für eine Positionserfassung zur Verfügung stehen. Zumindest in diesem Bereich beeinflusst die Patientenliege dann die von der Feldspule erzeugten Felder und damit die Ortsgenauigkeit des Navigationssystems nicht.If parts of the patient bed are ferromagnetic, they influence the field coil generated fields or the accuracy of the navigation system. However, such metallic components are known for a given deck and can be used, for example, in the navigation system, e.g. B. by FEM simulation, or be taken into account in tabular form by a single calibration after completion of the couch. In an advantageous embodiment of the invention, however, the patient bed is made at least in part of the effective field of non-ferromagnetic material. The effective field is the spatial area of the field coil field, which can be used by the navigation system, in which sufficient field strengths are available for position detection. At least in this area, the patient couch then does not influence the fields generated by the field coil and thus the navigation system's positional accuracy.

In der Regel besteht der felderzeugende Teil eines Navigationssystems nicht nur aus der Feldspule, sondern aus einer entsprechend zugeordneten Kontroll- bzw. Steuereinheit. Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann auch diese Steuereinheit ortsfest an der Patientenliege angeordnet sein, z. B. wiederum in der Nähe der OP-Säule bzw. der Ankopplungseinheit.In The rule is the field-generating part of a navigation system not just from the field coil, but from a correspondingly assigned control or control unit. According to a development of the invention can This control unit is also fixedly arranged on the patient bed be, z. B. again in the vicinity the surgical column or the coupling unit.

Die oben genannten, auch optionalen Komponenten, wie Feldspule, Kontroll- und Steuereinheit, Positionserfassungssystem können – falls vorhanden – als integraler Bestandteil einer Liege zu dieser zugehören, d. h. z. B. bei deren Herstellung bereits integriert werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann jedoch zumindest die Feldspule – und/oder die o. g. Zusatzkomponenten, falls vorhanden – auch als Anbausatz für verschiedene Ausführungsformen von Patientenliegen ausgestaltet sein. Somit ergibt sich im Medizinsystem mit anderen Worten ein modularer Navigations-Bausatz zur variablen Kopplung von Komponenten, wie der Feldspule, mit verschieden ausgestalteten bzw. dimensionierten Patientenliegen, z. B. verschiedener Hersteller. Der Anbausatz ist jedoch so gestaltet, dass zu jeder möglichen Patientenliege, für welche der Anbausatz vorgesehen ist, die jeweilige Position der Feldspule relativ zur Patientenliege wieder im oben genannten Sinne definiert, also dem Navigationssystem bekannt ist. Eine entsprechend definierte Ortsposition kann auch z. B. nach Anbringung des Anbausatzes an die Patientenliege durch ein entsprechendes Kalibrierverfahren einmalig ermittelt werden.The above-mentioned, also optional components, such as field coil, control and control unit, position detection system can - if available - as an integral Part of a couch to belong to this, d. H. z. B. in their Production already integrated. In an advantageous embodiment of Invention, however, at least the field coil - and / or the o. G. Additional components if available - too as mounting kit for different embodiments be designed by patient beds. Thus arises in the medical system in other words, a modular navigation kit for variable coupling of components, such as the field coil, with differently designed or dimensioned patient couches, z. B. different manufacturers. The mounting kit is however designed so that to every possible Patient couch, for which the mounting kit is provided, the respective position of the Field coil relative to the patient bed again in the above sense defined, so the navigation system is known. One accordingly defined spatial position can also z. B. after attachment of the mounting kit to the patient bed by a corresponding calibration be determined once.

Für eine weitere Beschreibung der Erfindung wird auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnung verwiesen. Es zeigen, jeweils in einer schematischen Prinzipskizze.For another Description of the invention is based on the embodiments of the drawing directed. They show, in each case in a schematic outline sketch.

1 ein Medizinsystem mit Patientenliege und elektromagnetischem Navigationssystem mit ortsfest integrierten Feldspulen, 1 a medical system with patient bed and electromagnetic navigation system with fixed integrated field coils,

2 das Medizinsystem aus 1 mit einem verschiebbar angeordneten Feldgenerator. 2 the medical system 1 with a displaceably arranged field generator.

1 zeigt ein Medizinsystem 2 mit einer Patientenliege 4 und einem elektromagnetischen Navigationssystem 6. Die Patientenliege 4 umfasst einen, auf einem Fußboden 8 eines Behandlungsraums fest montierten Standfuß 10, auf welchen wiederum eine Liegefläche 12 montiert ist, deren Oberseite 14 zur Aufnahme eines nicht dargestellten Patienten dient. 1 shows a medical system 2 with a patient bed 4 and an electromagnetic navigation system 6 , The patient bed 4 includes one, on a floor 8th of a treatment room firmly mounted stand 10 , on which in turn a lying surface 12 is mounted, the top side 14 for receiving a patient, not shown.

Das Navigationssystem 6 umfasst einen Feldgenerator 16, der im Standfuß 10 integriert ist, sowie mehrere, vom Feldgenerator 16 versorgte Feldspulen 18. Die Feldspulen 18 sind fest in die Liegefläche 12 integriert, d. h. deren Ortspositionen P1 bis P6 sind sowohl bezüglich der Liegefläche 12 als auch bezüglich eines N-Koordinatensystem 20 des Navigationssystems 6 bekannt. Das N-Koordinatensystem 20 ist raumfest im Behandlungsraum, also relativ zum Fußboden 8 angeordnet.The navigation system 6 includes a field generator 16 standing in the pedestal 10 integrated, as well as several, from the field generator 16 supplied field coils 18 , The field coils 18 are firmly in the lying surface 12 integrated, ie their location positions P1 to P6 are both with respect to the lying surface 12 as well as with respect to an N-coordinate system 20 of the navigation system 6 known. The N coordinate system 20 is fixed in space in the treatment room, so relative to the floor 8th arranged.

Die Feldspulen 18 dienen dazu, im Betrieb des Navigationssystems 6 ein elektromagnetisches Feld 22 im Umfeld der Patientenliege 4 zu erzeugen. Das Navigationssystem 6 umfasst außerdem Sensorspulen 24, welche über Anschlüsse 26, die ebenfalls fest in der Liegefläche 12 integriert sind, mit dem Navigationssystem 6 verbindbar sind. Die Sensorspulen 24 sind z. B. am nicht dargestellten Patienten oder einem nicht dargestellten Operationswerkzeug befestigt.The field coils 18 serve to operate the navigation system 6 an electromagnetic field 22 in the environment of the patient bed 4 to create. The navigation system 6 also includes sensor coils 24 which have connections 26 , which also stuck in the bed 12 are integrated with the navigation system 6 are connectable. The sensor coils 24 are z. B. attached to the patient, not shown, or a surgical tool, not shown.

Durch die Anwesenheit der Sensorspulen 24 im Feld 22 kann deren Ortsposition ermittelt werden. Dies geschieht durch eine zum Navigationssystem 6 gehörende Steuer- und Kontrolleinheit 26, welche ebenfalls fest an der Patientenliege 4 angeordnet ist. Die Steuer- und Kontrolleinheit 26 dient der Steuerung bzw. dem Auslesen von Feldgenerator 16, Feldspulen 18 und Sensorspulen 24. Die Funktionsweise eines derartigen elektromagnetischen Navigationssystems 6 ist bekannt und soll hier nicht weiter erläutert werden.Due to the presence of the sensor coils 24 in The Field 22 their location can be determined. This is done by a to the navigation system 6 belonging control and monitoring unit 26 , which also firmly attached to the patient bed 4 is arranged. The control and monitoring unit 26 is used to control or read field generator 16 , Field coils 18 and sensor coils 24 , The operation of such an electromagnetic navigation system 6 is known and will not be explained further here.

Das Feld 22 in 1 überdeckt durch die Anordnung der Feldspulen an den Ortspositionen P1 bis P6 mindestens den gesamten Raumbereich 27 oberhalb der Patientenliege 4. Dieser Raumbereich 27 ist derjenige Bereich, welcher von einem beliebigen, nicht dargestellten Patienten, der auf der Patientenliege 4 platziert wird, eingenommen werden kann. Das Feld deckt somit den gesamten Bereich, der für einen navigierten Eingriff an einem Patienten interessant ist.The field 22 in 1 Covered by the arrangement of the field coils at the location positions P1 to P6 at least the entire space area 27 above the patient bed 4 , This room area 27 is the area which, by any patient, not shown, lying on the patient bed 4 is placed can be taken. The field thus covers the entire area that is interesting for a navigated procedure on a patient.

In 1 sind in einer alternativen Ausführungsform die Feldspulen 18, der Feldgenerator 16 und die Steuer- und Kontrolleinheit 26 Teil eines Anbausatzes 29 dargestellt. Der Anbausatz 29 wird getrennt von der Patientenliege 4 vom Hersteller des Navigationssystems 6 vertrieben wird, ist jedoch auf die spezielle Patientenliege 4 zugeschnitten. Bei Installation des Medizinsystems 2 werden die Teile des Anbausatzes 29 an der Patientenliege 4 angebracht, um diese zu einem entsprechend in 1 dargestellten System mit integrierten Navigationssystem 6 aufzurüsten.In 1 are in an alternative version form the field coils 18 , the field generator 16 and the control unit 26 Part of a mounting kit 29 shown. The mounting kit 29 is separated from the patient bed 4 from the manufacturer of the navigation system 6 is distributed, but is on the special patient bed 4 tailored. When installing the medical system 2 become the parts of the mounting kit 29 on the patient bed 4 attached to this one in accordance with 1 illustrated system with integrated navigation system 6 upgrade.

2 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Patientenliege 4, bei der anstelle der mehreren Feldspulen 18 aus 1 ein einziger Feldgenerator 16 mit einer integrierten Feldspule 18 vorgesehen ist. Der Feldgenerator 18 ist an einem Schienensystem 28 beweglich unterhalb der Liegefläche 12 angeordnet ist. Aufgrund des Schienensystems 28 kann also der Feldgenerator 16 bzw. die Feldspule 18 in der Ebene der Richtungen x und y, also parallel zur Oberseite 14 der Liegefläche 12 verschoben werden. 2 shows an alternative embodiment of a patient bed 4 in which instead of the multiple field coils 18 out 1 a single field generator 16 with an integrated field coil 18 is provided. The field generator 18 is on a rail system 28 movable below the lying surface 12 is arranged. Due to the rail system 28 So can the field generator 16 or the field coil 18 in the plane of the directions x and y, ie parallel to the top 14 the lying area 12 be moved.

In 2 ist zusätzlich ein Bildgebungssystem 30 dargestellt, welches auf einen Abbildungsbereich 32 der Patienten liege 4 ausgerichtet ist, d. h. einen nicht dargestellten Patienten auf der Patientenliege 4 im Abbildungsbereich 32 durchstrahlen kann. Da sowohl die Steuer- und Kontrolleinheit 26 als auch der Feldgenerator 16 die Bildgebung des Bildgebungssystems 30 stören würden, sind diese an der Patientenliege 4 derart angeordnet, dass sie nicht im Abbildungsbereich 32 liegen.In 2 is also an imaging system 30 shown, which refers to an imaging area 32 the patient is lying 4 is aligned, ie a patient, not shown on the patient bed 4 in the picture area 32 can radiate through. Because both the control and control unit 26 as well as the field generator 16 the imaging of the imaging system 30 these are on the patient couch 4 arranged so that they are not in the imaging area 32 lie.

Da das N-Koordinatensystem 20 wieder raumfest, also z. B. am Fußboden 8 verankert sein soll, der Feldgenerator 16 jedoch verschiebbar ist, wird die aktuelle Position P7 des Feldgenerators 16 und damit der Feldspule 18 durch ein Positionserfassungssystem 34 ermittelt. In einer ersten Ausführungsform ermittelt dieses die Koordinaten der Feldspule 18 bezüglich der Richtungen x und y anhand nicht dargestellter mechanischer Aufnehmer am Schienensystem 28.Because the N-coordinate system 20 again raumfest, so z. B. on the floor 8th anchored, the field generator 16 However, is displaceable, the current position P 7 of the field generator 16 and thus the field coil 18 through a position detection system 34 determined. In a first embodiment, this determines the coordinates of the field coil 18 with respect to the directions x and y by means of not shown mechanical pick-up on the rail system 28 ,

In einer alternativen Ausführungsform ist an der Patientenliege 4 eine Sensorspule 24 fest an einer bekannten Position P8 angebracht. Die Positionserfassung der Feldspule 18 geschieht dann in der Steuer- und Kontrolleinheit 26, indem die relative Position der Sensorspule 24 zum Generator 16 bzw. der Feldspule 18 ermittelt wird und hieraus die aktuellen Koordinaten der Richtungen x und y bestimmt werden, an denen sich die Feldspule 18 aktuell befindet.In an alternative embodiment is on the patient bed 4 a sensor coil 24 firmly attached to a known position P 8 . The position detection of the field coil 18 happens then in the control and monitoring unit 26 by changing the relative position of the sensor coil 24 to the generator 16 or the field coil 18 is determined and from this the current coordinates of the directions x and y are determined, at which the field coil 18 currently located.

In 2 ist außerdem eine Positionierungseinheit 36 integriert, welche die Position der Patientenliege 4, des Bildgebungssystems 30 und anderer, nicht dargestellter Komponenten des Medizinsystems 2 erfasst und hieraus eine optimale Position für den Feldgenerator 16 ermittelt, an welcher er die Bildgebung nicht stört und die Feldspule 18 ein optimales Feld 22 erzeugt, um den interessierenden Raumbereich für weitere, nicht gezeigte Sensorspulen, z. B. am Patienten abzudecken. Durch eine automatische Verstelleinheit 38 wird mit Hilfe des Schienensystems 28 die Feldspule 18 automatisch an die entsprechend ermittelte Position verfahren.In 2 is also a positioning unit 36 integrated, which determines the position of the patient bed 4 , the imaging system 30 and other unillustrated components of the medical system 2 recorded and from this an optimal position for the field generator 16 determines at which he does not disturb the imaging and the field coil 18 an optimal field 22 generated to the space of interest for other sensor coils, not shown, for. B. on the patient cover. By an automatic adjustment unit 38 is using the rail system 28 the field coil 18 automatically move to the determined position.

22
Medizinsystemmedicine system
44
Patientenliegepatient support
66
Navigationssystemnavigation system
88th
Fußbodenfloor
1010
Standfußstand
1212
Liegeflächelying area
1414
Oberseitetop
1616
Feldgeneratorfield generator
1818
Feldspulefield coil
2020
N-KoordinatensystemN-coordinate system
2222
Feldfield
2424
Sensorspulensensor coils
2626
Steuer- und KontrolleinheitTax- and control unit
2727
Raumbereichspace area
2828
Schienensystemrail system
2929
Anbausatzmounting kit
3030
Bildgebungssystemimaging system
3232
Abbildungsbereichimaging area
3434
PositionserfassungssystemPosition detection system
3636
Positionierungseinheitpositioning unit
3838
Verstelleinheitadjustment
P1-8 P 1-8
Ortspositionlocation position
x, yx, y
Richtungdirection

Claims (13)

Medizinsystem (2) mit einem elektromagnetischen Navigationssystem (6), und mit einer Patientenliege (4) zur Aufnahme eines Patienten während einer durch das Navigationssystem (6) gestützten medizinischen Maßnahme, mit mindestens einer an einer definierten Ortsposition (P1-7) in die Patientenliege (4) integrierten Feldspule (18) des Navigationssystems (6).Medical system ( 2 ) with an electromagnetic navigation system ( 6 ), and with a patient couch ( 4 ) for receiving a patient during a navigation system ( 6 ) supported medical measure, with at least one at a defined spatial position (P 1-7 ) in the patient bed ( 4 ) integrated field coil ( 18 ) of the navigation system ( 6 ). Medizinsystem (2) nach Anspruch 1, bei dem die Feldspule (18) ortsfest in der Patientenliege (4) angeordnet ist.Medical system ( 2 ) according to claim 1, wherein the field coil ( 18 ) fixed in the patient couch ( 4 ) is arranged. Medizinsystem (2) nach Anspruch 1, bei dem die Feldspule (18) unterhalb einer Tischebene (14) der Patientenliege (4) verschiebbar angeordnet ist.Medical system ( 2 ) according to claim 1, wherein the field coil ( 18 ) below a table level ( 14 ) of the patient couch ( 4 ) is arranged displaceably. Medizinsystem (2) nach Anspruch 3, mit einem Positionserfassungssystem (34) zur Ermittlung der Position (x, y) der Feldspule (18) relativ zur Patientenliege (4).Medical system ( 2 ) according to claim 3, with a position detection system ( 34 ) for determining the position (x, y) of the field coil ( 18 ) relative to the patient couch ( 4 ). Medizinsystem (2) nach Anspruch 4, mit einer ortsfest an der Patientenliege (4) angeordneten Empfängerspule (24) des Navigationssystems (6).Medical system ( 2 ) according to claim 4, with a fixed to the patient bed ( 4 ) arranged receiver coil ( 24 ) of the navigation system ( 6 ). Medizinsystem (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, mit einer Positionierungseinheit (36) zur Erfassung von Ortspositionen von mit der Patientenliege (4) während der Maßnahme zusammenwirkenden Komponenten (30) und zur Ermittlung einer Position (x, y) für die Feldspule (18) relativ zur Patientenliege (4).Medical system ( 2 ) according to one of claims 3 to 5, with a positioning unit ( 36 ) for detecting spatial positions of the patient couch ( 4 ) components interacting during the action ( 30 ) and for determining a position (x, y) for the field coil ( 18 ) relative to the patient couch ( 4 ). Medizinsystem (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, mit einer Verstelleinheit (38) zur Veränderung der Position (x, y) der Feldspule (18) relativ zur Patientenliege (4).Medical system ( 2 ) according to one of claims 3 to 6, with an adjusting unit ( 38 ) for changing the position (x, y) of the field coil ( 18 ) relative to the patient couch ( 4 ). Medizinsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der mehrere Feldspulen (18) derart in der Patientenliege (4) angeordnet sind, dass deren Felder (22) gemeinsam den gesamten der Patientenliege (4) zugeordneten Raumbereich (27) überdecken, der von einem auf der Patientenliege (4) gelagerten Patienten einnehmbar ist.Medical system ( 2 ) according to one of the preceding claims, in which a plurality of field coils ( 18 ) in the patient couch ( 4 ) are arranged that their fields ( 22 ) together the whole of the patient couch ( 4 ) associated space area ( 27 ) covered by one on the patient couch ( 4 ) stored patient is ingestible. Medizinsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einem mit der Patientenliege (4) zusammenwirkenden Bildgebungssystem (30), bei der die Feldspule (18) in der Patientenliege (4) an einem Ort angeordnet ist, der sich außerhalb des durch das Bildgebungssystem (30) abbildbaren Bereiches (32) der Patientenliege (4) befindet.Medical system ( 2 ) according to one of the preceding claims, with a patient couch ( 4 ) cooperating imaging system ( 30 ), in which the field coil ( 18 ) in the patient couch ( 4 ) is located at a location outside the scope of the imaging system ( 30 ) mappable area ( 32 ) of the patient couch ( 4 ) is located. Medizinsystem (2) nach Anspruch 9, bei dem eine zusätzliche Feldspule (18) des Navigationssystems (6) am Bildgebungssystem (30) angeordnet ist.Medical system ( 2 ) according to claim 9, wherein an additional field coil ( 18 ) of the navigation system ( 6 ) on the imaging system ( 30 ) is arranged. Medizinsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Patientenliege (4) zumindest in einem Teil des wirksamen Bereiches des Feldes (22) der Feldspule aus nicht-ferromagnetischem Material besteht.Medical system ( 2 ) according to one of the preceding claims, in which the patient couch ( 4 ) at least in a part of the effective area of the field ( 22 ) of the field coil is made of non-ferromagnetic material. Medizinsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit einer ortsfest an der Patientenliege (4) angeordneten Steuereinheit (26) des Navigationssystems (6).Medical system ( 2 ) according to one of the preceding claims with a fixed to the patient couch ( 4 ) arranged control unit ( 26 ) of the navigation system ( 6 ). Medizinsystem (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest die Feldspule (18) als Anbausatz (29) für verschiedene Ausführungsformen von Patientenliegen (4) ausgestaltet ist.Medical system ( 2 ) according to one of the preceding claims, in which at least the field coil ( 18 ) as a mounting kit ( 29 ) for different embodiments of patient beds ( 4 ) is configured.
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